烟囱电动提升倒模施工工法概论

钢筋混凝土烟囱电动提升倒模施工工法中建三局建设工程股份有限公司二○一五年十月1前言烟囱是工业建筑中的重要构筑物，由于高耸的烟囱具有施工难度大，风险高的特点，为确保烟囱钢筋混凝土筒壁施工的质量和安全，施工多采用滑模工艺施工，此工艺存在混凝土表面拉裂、跑浆流淌、滑痕粗糙等质量通病，且需要24小连续施工，对施工质量及安全管理提出更高的要求。

而电动提升倒模施工工艺可以克服以上质量缺陷，它具有操作灵活、安全简便、工期短、工效高等特点，通过对“武汉***180米烟囱”工程电动提升倒模在施工中的应用以及最终效果进行系统总结，形成此工法。

2工法特点电动提升倒模是将电机丝杆顶升平台与人工倒模相结，其工艺特点主要为以下几点：（1）钢筋混凝土筒壁与内衬同步施工，施工工期短。

（2）电动提升倒模工艺施工的混凝土筒壁质量好，不会产生混凝土微小裂缝和表面松动现象（与滑模比较），从而可以避免筒壁钢筋的锈蚀，延长结构的使用寿命。

（3）电动提升倒模体系中顶升架支承于前三节混凝土上，此处混凝土已具有足够的强度，可以保证施工安全。

（4）操作平台的提升是通过同步减速机传动使操作架做相对运动来完成，操作灵活、简便，工效高。

（5）根据劳动配备情况和工期要求来组织一班制、二班制进行连续作业，因此施工组织机动灵活、易于管理。

3适用范围本工法适用单筒或套筒式烟囱、排气塔、筒仓（单筒、多筒联体）、筒体等高耸结构工程的施工。

4工艺原理电动提升倒模体系是通过电动提升装置、提升丝杆来实现顶升架和操作架的上下相对运动，从而完成向上顶升操作平台的目的。

具体操作步骤为：在每一节（1.5m）混凝土筒壁上预留穿墙孔（Φ60）安装穿墙螺杆，作为工艺体系的传力基点。

而每一个单元主体钢结构框架由操作架、顶升架及一套提升动力机械装置组成。

操作架可通过滚轮机构与外部顶升架互为滑道，上下垂直相对运动。

当各工序完成后，且待承力砼强度达到要求，松顶升架挂钩，电动机正转顶升架沿操作架滑轮上升1.5m，整个平台提升1.5m。

紧顶升架挂钩，然后松操作架挂钩，电动机反转，操作架沿顶升架轨道滑升1.5ｍ，紧操作架挂钩，操作架提升就位，完成整个提升工作，接着进行下一节段的钢筋绑扎、模板安装等工序，如此循环作业。

1辐射梁2顶升架图4.1 无井架双吊笼电动提升倒模系统构造图图4.2 辐射梁组装示意图5工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程电动提升倒模施工工艺流程，如图5.1所示。

图5.1 施工工艺流程5.2施工技术准备（1）通过midas等软件对电动提升倒模系统整体建模来模拟平台系统的受力特性，计算复核系统各部位杆件的受力情况，以保证结构安全性。

（2）编制电动提升倒模系统安全专项方案，组织专家论证会。

（3）电动提升倒模系统组装完成后报请当地特种设备检查部门验收，并办法使用许可证。

（4）电动提升倒模系统使用前进行荷载试验，辐射梁最大变形需满足规范要求。

（5）针对电动提升倒模系统作业和现场安全防护，提出明确的专项技术要求，组织对现场作业工人进行详细技术交底。

5.3作业条件准备（1）设置烟囱安全范围，进口处搭设安全通道，烟囱施工范围内的其它施工工作停止施工，非施工人员严禁进入。

（2）预留穿墙孔，筒壁混凝土达到规范要求后安装穿墙杆及爬升靴，检查锚栓是否牢固，然后吊装顶升架就位。

（3）地面组装中心鼓圈及辐射梁，吊装鼓圈及辐射梁，各系统安装调试。

5.4施工要点1)电动提升倒模系统设计(1)首先根据烟囱出口直径确定操作架榀数，系统设计以烟囱结构形式、结构尺寸以及施工荷载为依据，以适应电动提升倒模系统安装的特点，保证钢结构制作尺寸准确，连接（焊接、螺栓）牢固稳定。

(2)平台系统整体建模计算，以确定辐射梁及各杆件的尺寸，如图5.4图5.4 电动提升倒模系统整体建模2)电动提升倒模系统安装、调试(1)施工准备按施工方案要求在烟囱筒壁相应标高预留穿墙孔，并安装穿墙钢棒和爬升靴。

在烟囱内部搭设鼓圈支撑架，中心鼓圈支撑架搭设分两部分，中间部分为井字架，外围为满堂架。

(2)外操作架吊装吊装时用一台汽车吊，自一侧向另一侧施吊，每榀操作架起吊到位后，将大小架挂钩挂入外脚手架拆除前已安装好的爬升靴上，紧压板螺栓确认牢固后，方可松钩，起吊下一榀操作架。

(3)大平台吊装外操作架吊装结束后，开始施工大平台的吊装工作。

用重型吊车起吊已组装好的鼓圈、辐射梁。

平台辐射梁搁置于已安装好的外操作大架上，鼓圈搁置在已搭设好的鼓圈支承脚手架上。

缓缓松吊钩，让外操作大架和鼓圈支承架受力。

大平台就位后，在各辐射梁之间焊接三道完整的[10钢圈，均匀布置在辐射梁上，将辐射梁连接成一体，以保证施工平台在以后的施工中具有足够的刚度和强度。

施工平台上面满铺宽200mm厚50mm的优质木板，相邻两块板的端部连接处全部要用钉子钉牢，在连接处上部增设木条进行加固。

所有内外操作架间铺设跳板连通成环行状，并用抓钉钉好。

在铺设施工跳板及内外操作架间跳板时，安排部分人员拆除鼓圈支承脚手架，施工到砌筑内衬平台的组装高度时，准备组装砌筑内衬平台。

①---辐射梁②---中心鼓圈③---斜拉索④---软支撑⑤---井架图5.5-1 电动提升倒模系统设计模型图(3)中央竖井架斜撑的搭设中央竖井架立杆为8根Ф108×10mm钢管,每根长2.5m,共搭设12.5m高,底部焊接在鼓圈上。

井架横杆及斜杆均为∠75×6角钢，采用M16×160螺栓连接。

井架斜撑为4根Ф19.5钢丝绳软支撑,在井架的2.5m高程处安装信号室一个，砼集料斗两只。

井架顶部设避雷针两个，用铜芯线与避雷钢筋有效连接，等效电阻值不大于4欧姆。

(4)天地滑轮，吊笼，卷扬机安装：中央竖井安装结束后，在井架顶端焊接[16槽钢两道，作天滑轮的安装固定点，地滑轮座子直接焊在±0m钢平台槽钢上。

吊笼安装时，用4根导索固定，导索上端用滑轮固定在焊接井架顶端的槽钢上，下端则用开口滑轮固定在烟囱底部的-2.55m钢平台上。

导索下端自由端接一只5t导链，固定在积灰平台上。

(5)电气安装整个平台系统电源由两套线路组成，一套安装在施工平台，随平台一起上升，作外操作架提升及施工平台上各种施工用电的电源，电源控制盘安装在信号室内；地面施工电源另设一套线路，供提升吊笼及吊钢筋用，地面电源控制盘安装在±0m层卷扬机操作室内。

(6)每榀操作架应进行单机试运行，减少高空调试的工作困难，全部工艺系统在组装后首先要进行无载试验，再进行实际荷载试验和吊笼安全试验，为进入正式施工提供可靠保证。

3)电动提升倒模施工(1)正常提升倒模施工就是完成工艺原理的过程，这个过程的每一个环节都将直接影响到模板的准确安装，所以要一丝不苟地完成每一个操作环节，尤其操作架的准确位置是工艺全过程的关键所在。

(2)平台提升是系统安全控制的重点，提升前要检查挂钩、安全网是否松开，提升过程中提升丝杆与螺母是否有咬死现象及减速机是否有异常声音。

(3)筒首施工是工艺系统的最后一个环节，工作条件比较困难，操作空间狭小。

这个环节主要工作是为后续拆除做好充分的准备，注意拆除所需各种预埋件和拉环的设置，绝对保证其各埋件的可靠程度。

4)电动提升倒模系统拆除(1)平台拆除前的准备工作①烟囱施工现场较为狭小，施工平台拆除及各种附属设施安装前要通知有关部门进行协调，烟囱施工禁区内的其它施工工作停止施工，安全范围为距烟囱中心点半径30m的范围。

②密切联系当地气象部门，切实掌握拆除阶段的天气、风力情况。

阴雨或4级以上风力，拆除工作停止。

②烟囱四周场地清理干净，将所有的安全隔离棚拆除，整齐堆放。

③爬梯、避雷设施、信号平台的安装工作要求全部完成。

⑤在烟囱筒首+180m标高位置四周两根主轴线上预埋4块300×500×16埋件, 铁件外侧双面焊接Φ25圆钢U型环，作为烟囱施工平台拆除的辅助吊点。

⑥在外架拆除以前，顶部的安全围护措施必须完善。

具体做法为：在平台辐射梁上焊接上14根高度为1.5m的Φ48钢管，用两道麻绳将这14根钢管形成安全围护。

⑦拆除前先将施工平台上的模板、机具、架间跳板、安全网及施工平台上所有与拆出无关的材料清理干净，并运输到地面。

(2)施工平台拆除顺序如下操作架电机反转顶升架下降辐射梁落在筒首枋木上→外架拆除→内吊架拆除→手动葫芦拉紧中心鼓圈→辐射梁拆除（留4榀辐射梁）→井架拆除→吊笼拆除→拆除剩余4榀辐射梁→鼓圈拆除→卷扬机系统拆除5.5系统维护及保养保养分为例行、定期、换季保养。

根据机械磨合特性和季节的变换，卷杨机磨合500小时应更换第一次机油，以后根据季节变换每运行2000小时更换一次。

5.6施工纠编、纠扭措施1)防偏、纠偏措施(1)烟囱爬升过程中由于操作平台上的荷载分布不均匀、模板坡度不一致，未对称进行调径、电动提升机行程不一致等原因，将会使操作平台产生位移和造成烟囱中心偏移，故要严格执行如下规定：①、电动提模操作平台上的机具设备及材料，必须严格按照规定的位置及数量均匀布置和堆放，不得随意变动。

②、操作平台应经常保持清洁，对于平台及模板上口残留的混凝土及时清理，停爬期间对模板进行全面清理，保证混凝土壁的外观质量。

③、拆下的模板及换下的围圈及时运到地面。

④、混凝土浇捣按规定程序进行，严格控制每层混凝土浇筑高度。

⑤、每提升一步，就用激光或线锤对中一次，有偏差及时纠正。

⑥、在支承模架上装设水平限位卡，限定爬架提升位置，确保操作平台水平。

限位卡位置用水准仪确定。

2)当爬模平台偏移后，要采取下列纠偏方法：①、平台倾斜法：根据坐标象限检测，在中心偏差方向。

将电动爬模多提升几个行程，使中心偏差方向上侧的平台提高，使整个平台处于倾斜状态，产生一个与偏差方向相反的力，来达到纠编的目的。

纠偏时应视中心偏差大小确定倾斜高度，每次纠偏的倾斜值不宜超过平台跨度的1/500。

较大的中心偏差要逐步进行纠正，以避免烟囱筒身产生明显突变。

②、改变混凝土浇筑顺序法：当平台中心偏移后，可先集中浇筑反方向一侧的混凝土，依靠混凝土的侧压力迫使模板与平台位移，逐步向中心复位，此法适于偏差值较小的情况下，常和其他方法结合使用。

③、导向纠偏法：在偏移方向电动提升机的蜗杆底座加垫片，使它向平台侧移方向倾斜，提升若干行程后，即可达到纠编目的。

④、外力纠偏法：以已经浇筑的混凝土为支托，对平台施加外力，强制平台复位。

3)防扭、纠扭措施(1)采取如下措施，防止平台扭转：①、支承模板安装只能按筒身坡度方向倾斜，成一直线不得向左右方向偏斜，如发现平台扭转，应立即调整支承模板。

②、混凝土浇筑时，上层混凝土与下层混凝土浇筑顺序应反方向对称。

③、制定严格的检查制度，每提升一步，观测一次扭转情况，及时采取纠扭措施。

④、发现平台扭转时，可通过调节电动提升机的不同提升高度来纠正操作平台的扭转。